Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phân loại và phương giải bài tập hóa học định tính

Chia sẻ: Bobietbo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm là các dạng bài tập hóa học định tính, đưa ra các phương pháp giải đối với từng dạng bài.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phân loại và phương giải bài tập hóa học định tính

PHẦN I: MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Hóa học là môn khoa học rất quan trọng trong chương trình THCS. Môn Hóa học có khả năng phát triển năng lực nhận thức của học sinh, để học sinh có thể lĩnh hội được những kiến thức về các nguyên tắc khoa học của nền sản xuất hóa học, về ứng dụng của hóa học trong các ngành sản xuất và quốc phòng. Thông qua môn Hóa học giúp cho HS có trình độ học vấn cao hơn, năng động và sáng tạo hơn trong suy nghĩ cũng như hành động, có ý thức về vai trò của hóa học trong công nghiệp hóa và hiện đại hóa, đồng thời có ý thức bảo vệ môi trường trong sạch. Với vai trò và ý nghĩa to lớn như vậy. Việc nâng cao chất lượng dạy và học tập môn Hóa học là yêu cầu cấp thiết của các trường THCS. Để nâng cao chất lượng dạy và học tập môn Hóa học thì bài tập hóa học có vai trò rất quan trọng. Bài tập hóa học có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt: + Ý nghĩa trí dục: Làm chính xác hóa các khái niệm hóa học. Rèn kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học và các thao tác tư duy. Củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động , phong phú, hấp dẫn. Từ đó học sinh có thể vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường. + Ý nghĩa phát triển: Phát triển ở HS các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo . + Ý nghĩa giáo dục: Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê nghiên cứu khoa học hóa học. Tuy nhiên Hóa học là môn khoa học tự nhiên khá mới mẻ và khó với các em học sinh THCS, hơn nữa thời gian trên lớp dành cho việc chữa bài tập ít. Nên HS thường gặp khó khăn trong việc làm bài tập, nhiều em còn thấy sợ và không thích làm bài tập. Từ thực trạng này tôi thiết nghĩ việc phân loại cho HS các dạng bài tập và rèn cho HS kĩ năng giải các bài tập đó là hết sức cần thiết. Nên tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: Phân loại và phương giải bài tập hóa học định tính. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu các dạng bài tập hóa học định tính, đưa ra các phương pháp giải đối với từng dạng bài. III. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU. 1/ Đối tượng nghiên cứu. Đề tài này nghiên cứu các dạng bài tập định tính và phương pháp giải các bài tập định tính. 2/ Khách thể nghiên cứu. Khách thể nghiên cứu là học sinh lớp 8, 9 1
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Để thực hiện đề tài này tôi thực hiện các phương pháp sau: + Nghiên cứu tài liệu: Đọc SGK, SBT, các loại sách tham khảo và tìm kiếm thông tin trên mạng. + Phân tích, tổng hợp. + Phương pháp thực nghiệm giáo dục. + Áp dụng đề tài vào việc dạy HS đại trà và bồi dưỡng HSG. PHẦN II: NỘI DUNG A. CƠ SỞ LÍ LUẬN Quá trình dạy học hóa học gồm 3 công đoạn là: dạy học bài mới; ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và luyện tập; kiểm tra và đánh giá kết quả dạy học. - Ở công đoạn dạy học bài mới ta nên phân loại bài tập hóa học theo nội dung để phục vụ cho việc dạy học và củng cố bài mới. Tên của mỗi loại có thể như tên của các chương trong sách giáo khoa. - Ở công đoạn ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và kiểm tra- đánh giá do mang tính tổng hợp, có sự phối hợp giữa các chương nên ta phân loại dựa trên các cơ sở sau: + Dựa vào tính chất hoạt động của học sinh. + Dựa vào chức năng của bài tập có thể chia thành bài tập đòi hỏi sự tái hiện kiến thức, bài tập rèn tư duy độc lập. + Dựa vào tính chất của bài tập có thể chia thành bài tập định tính và bài tập định lượng. + Dựa vào kiểu hay dạng bài. + Dựa vào khối lượng kiến thức có thể chia thành bài tập đơn giản hay phức tạp. Tuy nhiên trong thực tế khi làm đề tài này tôi dựa chủ yếu vào nội dung, khối lượng kiến thức và dạng bài để phân loại. Với mỗi dạng bài tập tôi có đề ra các phương pháp giải phù hợp trong phần nội dung của đề tài. Bài tập hóa học tập định tính được chia thành 5 dạng sau: Dạng 1: Phương trình và chuỗi phản ứng hóa học. Dạng 2: Điều chế. Dạng 3: Tách chất. Dạng 4: Nhận biết. Dạng 5: Giải thích hiện tượng. Bài tập hóa học tập định tính là một trong những loại bài tập giúp học sinh củng cố, hệ thống và nhớ lại được rất nhiều kiến thức. Với học sinh, hoạt động làm bài tập này có tác dụng sau: + Nhớ tính chất hóa học của các chất. + Nhớ hóa trị, cách nhẩm công thức hóa học và rèn kỹ năng viết PTHH. + Biết vận dụng những tính chất hóa học để giải thích các hiện tượng trong cuộc sống, tạo hứng thú học tập cho HS. + Phát triển năng lực nhận thức, tư duy sáng tạo cho HS. 2
B. PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC ĐỊNH TÍNH. Bài tập hóa học tập định tính được chia thành 5 dạng sau: Dạng 1: Phương trình và chuỗi phản ứng hóa học. Dạng 2: Điều chế. Dạng 3: Tách chất. Dạng 4: Nhận biết. Dạng 5: Giải thích hiện tượng. C. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHUNG. Nắm vững tính chất hóa học và cách điều chế của các chất đã học và nhớ những phản ứng đặc biệt. Phân loại các chất mà đề bài cho. Viết PTHH. Tùy theo từng loại bài mà có những phương pháp giải cụ thể. D. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP. I. Dạng 1: Phương trình và chuỗi phản ứng hóa học. 1. Phương pháp giải. - Phân loại các nguyên liệu và sản phẩm ở mỗi mũi tên. - Chọn các phản ứng thích hợp để biến các nguyên liệu thành các sản phẩm. - Viết đầy đủ các phương trình hóa học ( ghi điều kiện nếu có ). Lưu ý: Đối với dạng bài tập này cần nắm chắc kiến thức lí thuyết về tính chất hóa học của các chất đã học, các phản ứng đặc biệt, kĩ năng viết phương trình hóa học tốt. Một PTHH phải đảm bảo được ba yêu cầu: Viết đúng chất tham gia và tạo thành, cân bằng đúng và ghi rõ điều kiện để xảy ra phản ứng. 2. Bài tập minh họa. Bài 1: Cho hỗn hợp A gồm: Al, Fe, Cu vào dung dịch HCl dư, sau phản ứng được khí B, dung dịch C, còn lại một chất rắn D, lọc D. Cho NaOH dư vào dung dịch C được dung dịch E và kết tủa F. Lấy F nung trong không khí đến khối lượng không đổi. Sục khí CO2 dư vào dung dịch E. Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra. Bài làm Khi cho hỗn hợp A vào dung dịch HCl dư, chỉ có Al và Fe tan hết: 2Al + 6HCl   2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl   FeCl2 + H2 Khí B là H2, chất rắn D là Cu, dung dịch C gồm: AlCl3, HCl dư, FeCl2 Khi cho NaOH vào C xảy ra phản ứng: NaOH + HCl   NaCl + H2O FeCl2 + 2NaOH   Fe(OH)2  + 2NaCl AlCl3 + 3NaOH   Al(OH)3  + 3NaCl NaOH + Al(OH)3   NaAlO2 + 2H2O 3
Do vậy kết tủa F là Fe(OH)2, dung dịch E là NaAlO2 và NaOH dư. Khi lấy F nung trong không khí đến khối lượng không đổi: 0 t 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3  0 t 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O Sục CO2 vào dung dịch E: CO2 + NaOH   NaHCO3 CO2 + 2H2O + NaAlO2   Al(OH)3  + NaHCO3 Bài 2: Hỗn hợp bột X gồm BaCO3, Fe(OH)3, Al(OH)3, CuO, MgCO3. Nung X trong không khí đến khối lượng không đổi được hỗn hợp chất rắn A. Cho A vào nước dư khuấy đều được dung dịch B chứa hai chất tan và phần không tan C.Cho khí CO dư qua bình chứa C nung nóng được hỗn hợp rắn E và hỗn hợp khí D. Cho E vào dung dịch AgNO3 dư thu được dung dịch F và hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thấy có khí bay ra. Cho D dư vào dung dịch B được kết tủa M và dung dịch N được kết tủa K và khí G. Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra (các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Bài làm Nung X trong không khí: 0 t BaCO3  BaO + CO2 0 t MgCO3  MgO + CO2 0 t 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O 0 t 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O Chất rắn A gồm: BaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, CuO. Cho A vào H2O: BaO + H2O   Ba(OH)2 Ba(OH)2 + Al2O3   Ba(AlO2)2 + H2O Dung dịch C gồm Ba(OH)2, Ba(AlO2)2. Phần không tan C gồm: MgO, Fe2O3, CuO. Cho khí CO dư qua bình chứa C: 0 t Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 0 t CuO + CO  Cu + CO2 Hỗn hợp rắn E gồm: Fe, Cu, MgO. Hỗn hợp khí D gồm: CO dư và CO2 Cho E vào dung dịch AgNO3 dư: Fe + 2AgNO3   Fe(NO3)2 + 2Ag  Cu + 2AgNO3   Cu(NO3)2 + 2Ag  Fe(NO3)2 + AgNO3   Fe(NO3)3 + Ag  Hỗn hợp chất rắn Y gồm: MgO và Ag tác dung với H2SO4 đặc nóng: MgO + H2SO4   MgSO4 + H2O 2Ag + 2 H2SO4(đặc, nóng)   Ag2SO4 + 2H2O + SO2 Cho D dư vào dung dịch B 4
2CO2 + Ba(AlO2)2 + 4H2O   2Al(OH)3  + Ba(HCO3)2 2CO2 + Ba(OH)2   Ba(HCO3)2 Kết tủa M: Al(OH)3. Dung dịch N: Ba(HCO3)2 0 t Ba(HCO3)2  BaCO3  + CO2 + H2O Kết tủa K là: BaCO3. Khí G là: CO2 Bài 3: (Đề thi HSG thành phố HN năm 2006-2007) Điền vào mỗi chỗ chấm (...) một công thức hóa học và hệ số nguyên của chúng để hoàn thành các phương trình hóa học (các điều kiện khác coi như có đủ): a) (...) + (...)   2Cu + CO2 e) (...) + (...)  Na2SiO3+ CO2 b) (...) + (...)   CuSO4+SO2 + 2H2O f) (...) + (...)   SiF4 + 2H2O c) (...) + (...)  2CaCO3 + 2H2O g) (...) + (...)   MnCl2+Cl2 +2H2O d) (...) + (...)  Cl2 + H2 + 2NaOH h) (...) + (...)   2NaCl +H2O+ CO2 Bài làm a)2CuO + C   2Cu + CO2 e)SiO2 +Na2CO3   Na2SiO3+ CO2 b)Cu+2H2SO4(đ,nóng)   CuSO4+SO2+2H2O f)SiO2 + 4HF  SiF4 + 2H2O c)Ca(HCO3)2+Ca(OH)2   2CaCO3+2H2O g)4HCl(đặc)+MnCl2 đunnhe MnCl2+Cl2 +2H2O đpcómng d)2NaCl+2H2O    Cl2 + H2 + 2NaOH h)Na2CO3+ 2HCl   2NaCl+H2O+CO2 Bài 4: ViÕt ph¬ng tr×nh hãa häc thùc hiÖn nh÷ng chuyÓn ®æi ho¸ häc sau: (1) ( 2) ( 3) ( 4) S  SO2  SO3  H2SO4  Na2SO4  (5) CaSO3 B il m t (1) S + O2  0 SO2 (4) H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O (2) 2SO2 + O2 t 0  2 SO3 ,V2O5 (5) SO2 + CaO  CaSO4 (3)SO3 + H2O  H2SO4 Bài 5: Viết phương trình hoá học cho những chuyển đổi hoá học sau: (1) ( 2) (3 ) ( 4) Fe2(SO4)3  FeCl3  Fe(OH)3  Fe2O3  Fe Bài làm (1) Fe2(SO4)3 + 3 BaCl2   2 FeCl3 + 3 BaSO4 (2) FeCl3 + 3 NaOH   Fe(OH)3 + 3 NaCl o t (3) 2 Fe(OH)3   Fe2O3 + 3 H2O o t (4) Fe2O3 + 3 H2   2 Fe + 3H2O 5
Bài 6: Hãy chọn 2 chất vô cơ X khác nhau và xác định A,B,C,D,E,F thỏa mãn sơ đồ sau : A   C  E X X X X B   D  F Bài làm X là: CaCO3 o t CaCO3   CaO + CO2 (A) (B) CaO + H2O   Ca(OH)2 (C) Ca(OH)2 + 2HCl   CaCl2 + 2H2O (E) CO2 +NaOH   NaHCO3 (D) 0 t 2NaHCO3  Na2CO3 + CO2 + H2O (F) CaO + CO2   CaCO3 Ca(OH)2 + NaHCO3   CaCO3  + NaOH + H2O CaCl2 + Na2CO3   CaCO3  + 2NaCl Bài 7: (Đề thi HSG thành phố HN năm 2010 – 2011) Viết các phương trình hóa học tương ứng với sơ đồ: (1) ( 2) ( 3) ( 4) X  Y  Z  T  X (1): phản ứng phân hủy, (2): phản ứng thế, (3): phản ứng hóa hợp, (4): phản ứng trao đổi Biết rằng nguyên tố tạo nên đơn chất Z có mặt trong hợp chất X, Y, T. Bài làm (1) ( 2) ( 3) ( 4) Fe(OH)3  Fe2O3  Fe  FeCl3  Fe(OH)3 0 t (1) 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3 H2O 0 t (2) Fe2O3 + 3H2  2 Fe + 3H2O 0 t (3) 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 (4) FeCl3 + 3NaOH   Fe(OH)3 + 3NaCl 3. Bài tập áp dụng và nâng cao. Bài 1: Viết PTHH hoàn thành dãy chuyển hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ): (1) (2) Fe(NO3)3 (3) Fe(OH)3 (4) Fe2O3 (5) Fe FeCl3 Fe (6) (7) (8) (9) (10) Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 Fe(NO3 )2 Fe(NO3)3 Fe(NO3)3 Bài 2: Viết PTHH hoàn thành sơ đồ biến hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ): (1) (2 ) (3) (4 ) (5) a) Na   NaCl   NaOH   NaNO3   NO2   NaNO3. 6
(1) (2) (3) (4 ) (5) b) Na   Na2O   NaOH   Na2CO3   NaHCO3   Na2CO3 6 ( 7)  NaCl  NaNO3. (1) (2 ) (3) (4 ) (5) (6) c) FeS2   SO2   SO3   H2SO4   SO2   H2SO4   BaSO4. (1) (2 ) (3) (4) (5) (6) d) Al   Al2O3   Al   NaAlO2   Al(OH)3   Al2O3   ( 7) (8 ) Al2(SO4)3  AlCl3  Al. Bài 3: Xác định các chữ cái trong sơ đồ phản ứng và viết PTHH xảy ra: a) X1 + X2  Br2 + MnBr2 + H2O b) X3 + X4 + X5  HCl + H2SO4 c) A1 + A2  SO2 + H2O d) B1 + B2  NH3 + Ca(NO3)2 + H2O Hướng dẫn : Dễ thấy chất X1,X2 : MnO2 và HBr. Chất X3  X5 : SO2, H2O , Cl2. Chất A1,A2 : H2S và O2 ( hoặc S và H2SO4 đặc ) Chất B1, B2 : NH4NO3 và Ca(OH)2. a) MnO2 + 4HBr  Br2 + MnBr2 + 2 H2O b) SO2 + 2H2O + Cl2  2HCl + H2SO4 c) 2H2S + 3 O2  2SO2 + 2 H2O d) 2NH4NO3 + Ca(OH)2.  2NH3 + Ca(NO3)2 + 2 H2O Bài 4: Viết PTHH hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây: (4) (2) SO3   H2SO4 (1) (6) (7) a) FeS2   SO2 SO2   S (3) (5) NaHSO3   Na2SO3 Bài 5: Xác định các chất ứng với các chữ cái A, B, C, D, E ... và viết phương trình phản ứng. 0 t C a) A  B + CO2 B + H2O  C C + CO2  A + H2O A + H2O + CO2  D t 0C D  A + H2O + CO2 b) FeS2 + O2  A + B G + KOH  H + D A + O2  C H + Cu(NO3)2  I + K C + D  axit E I + E F + A+D E + Cu  F + A + D G + Cl2 + D  E + L Bài 6: Viết PTHH hoàn thành dãy chuyển hoá sau : a) CaCl2  Ca  Ca(OH)2  CaCO3 Ca(HCO3)2 Clorua vôi Ca(NO3)2  HCl b) KMnO4   Cl2  NaClO  NaCl  NaOH  Nước Javel 7
O2   KClO3 Bài 7: Thay các chữ cái bằng các CTHH thích hợp và hoàn thành phản ứng sau: 0 t A + H2SO4  B + SO2 + H2O; D + H2   A + H2O B + NaOH  C + Na2SO4 A + E  Cu(NO3)2 + Ag  0 t C   D + H2O Hướng dẫn : A: Cu ; B: CuSO4 ; C: Cu(OH)2; D: CuO ; E: AgNO3 Bài 8: Viết PTHH hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: FeCl2   Fe(NO3)2   Fe(OH)2 Fe Fe2O3   Fe. FeCl3   Fe(NO3)2   Fe(OH)3 II. Dạng 2: Điều chế. 1. Phương pháp chung: B1: Phân loại các nguyên liệu, các sản phẩm cần điều chế. B2: Xác định các quy luật pư thích hợp để biến các nguyên liệu thành sản phẩm. B3: Điều chế chất trung gian ( nếu cần ) B4: Viết đầy đủ các PTHH xảy ra. 2. Bài tập Có 2 dạng bài tập điều chế các chất: + Điều chế các chất có sử dụng hóa chất ngoài. + Điều chế các chất mà không sử dụng hóa chất ngoài a. Điều chế các chất có sử dụng hóa chất ngoài. Bài 1: Viết các phương trình hóa học: a. Điều chế CuSO4 từ Cu. b. Điều chế MgCl2 từ mỗi chất sau: Mg, MgSO4, MgO, MgCO3 (Các hóa chất cần thiết coi như có đủ) Bài làm a. 2Cu + O2 + 2H2SO4   2CuSO4 + 2H2O o t Cu + 2H2SO4(đặc)   CuSO4 + SO2 + 2H2O b. Mg + 2HCl   MgCl2 + H2 Mg + CuCl2   MgCl2 + Cu MgSO4 + BaCl2   BaSO4 + MgCl2 MgO + 2HCl   MgCl2 + H2O MgCO3 + 2HCl   MgCl2 + CO2 + H2O Bài 2: Viết 7 PTPƯ khác nhau điều chế CO2. o t (1) CaCO3   CaO + CO2 (2) CaCO3 + 2HCl   CaCl2 + CO2 + H2O o t (3) CuO + CO   Cu + CO2 o t (4) 2 CO + O2   2CO2 8
o t (5) Ca(HCO3)2   CaCO3  + CO2 + H2O o t (6) C + O2   CO2 (7) Ca(HCO3)2 + 2HCl   CaCl2 + 2CO2 + 2H2O Bài 3: Trong công nghiệp người ta điều chế CuSO4 bằng cách ngâm Cu kim loại trong dung dịch H2SO4 loãng và sục oxi liên tục. Cách này có lợi hơn cách hòa tan Cu bằng H2SO4 đặc nóng hay không? Tại sao? Bài làm Cách 1: Xảy ra phản ứng: 2Cu + O2 + 2H2SO4   2CuSO4 + 2H2O (1) 1 1 1 (mol) Cách 2: Xảy ra phản ứng: o t Cu + 2H2SO4(đặc)   CuSO4 + SO2 + 2H2O (2) 1 2 1 (mol) Từ 2 PT trên ta thấy cách 1 có lợi hơn cách 2 vì: + Tiết kiệm H2SO4: ở PT (1) để tạo ra 1 mol CuSO4 cần 1 mol H2SO4, trong khi đó ở PT (2) để tạo ra 1 mol CuSO4 cần 2 mol H2SO4 + Không gây ô nhiễm môi trường ( vì không tạo SO2) Bài 4: Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp A gồm CuO, Fe2O3, Al2O3( t0 cao), sau phản ứng thu được chất rắn B. Cho B vào dung dịch NaOH dư sau phản ứng lọc thu được chất rắn C và dung dịch D. Từ C và D hãy điều chế ra các kim loại trong A ban đầu. Bài làm Khi cho CO dư qua A thì xảy ra phản ứng: 0 t 3CO + Fe2O3  2Fe + 3CO2 0 t CO + CuO  Cu + CO2 Chất rắn B gồm Fe, Cu và Al2O3. Cho B vào dung dịch NaOH dư thì xảy ra phản ứng: 2NaOH + Al2O3   2NaAlO2 + H2O Chất rắn C gồm Fe và Cu, dung dịch D gồm NaOH dư và NaAlO2 Từ chất rắn C là hỗn hợp Fe, Cu điều chế từng kim loại Fe và Cu. Ngâm chất rắn C trong dung dịch HCl dư, Fe tan hết tạo dung dịch, lọc lấy chất rắn không tan sau phản ứng là Cu: Fe + 2HCl   FeCl2 + H2 Cho NaOH dư vào phần nước lọc, lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi rồi cho H2 đi qua được Fe tinh khiết: 2NaOH + FeCl2   Fe(OH)2  + 2NaCl 0 Fe(OH)2 ck ,t  FeO + H2O 0 t FeO + H2  Fe + H2O Từ dung dịch D điều chế Al. 9
Sục CO2 vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi rồi điện phân nóng chảy được Al: CO2 + 2H2O + NaAlO2   Al(OH)3  + NaHCO3 0 t 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O đpnc,criolit 2Al2O3  4Al + 3O2 b. Điều chế các chất mà không sử dụng hóa chất ngoài Bài 4: Từ các chất NaCl, CaCO3, H2O, không khí và các điều kiện cần thiết khác, hãy viết phương trình hóa học điều chế : NH3, Na2CO3, NaOH, nước Javen, clorua vôi. Bài làm Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn thu được NaOH và các nguyên liệu Cl2, H2: 2NaCl + 2H2O đpddcómng   2NaOH + Cl2 + H2 Sục khí Cl2 vào dung dịch NaOH được nước Javen: Cl2 + 2NaOH   NaCl + NaClO + H2O Nước Javen Nung CaCO3 để thu CO2, lấy vôi sống điều chế clorua vôi: 0 t CaCO3  CaO + CO2 CaO + H2O   Ca(OH)2 Cl2 + Ca(OH)2   CaOCl2 + H2O Hóa lỏng không khí rồi chưng cất phân đoạn sẽ thu được N2: Cho N2 phản ứng với H2 ở nhiệt độ cao: 0 xt ,t N2 + 3 H2   2NH3 Cho CO2 phản ứng với NaOH dư: CO2 + 2NaOH   Na2CO3 + H2O Bài 5: Cho hỗn hợp rắn gồm FeS2, CuS, Na2O. Chỉ được dùng thêm nước và các điều kiện cần thiết (nhiệt độ, xúc tác,...). Hãy trình bày phương pháp và viết các PTPƯ hóa học xảy ra để điều chế FeSO4, Cu(OH)2. Bài làm Hòa tan hỗn hợp vào nước lọc, tách lấy chất rằn FeS2, CuS và dung dịch NaOH: Na2O + H2O   2NaOH Điện phân nước thu được H2 và O2: đp 2H2O  2H2 + O2  (1) Nung hỗn hợp FeS2, CuS trong O2 (1) dư đến phản hoàn toàn được hỗn hợp rắn Fe2O3, CuO và khí SO2: 0 t 4 FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 0 t 2CuS + 3O2  2CuO + 2SO2 Tách lấy khí SO2 cho tác dụng với O2 (1) dư có xúc tác, sau đó đem hợp nước được H2SO4: 0 2SO2 + O2 t,V O  2SO3 2 5 10
SO3 + H2O   H2SO4 Lấy hỗn hợp rắn Fe2O3, CuO đem khử hoàn toàn bằng H2 (1) dư ở nhiệt độ cao được hỗn hợp Fe, Cu. Hòa tan hỗn hợp kim loại vào dung dịch H2SO4 loãng (2), được dung dịch FeSO4, phần không tan Cu tách riêng: 0 t Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O 0 t CuO + H2  Cu + H2O Fe + H2SO4   FeSO4 + H2 Cho Cu tác dụng với O2 (1) tạo ra CuO sau đó hòa tan vào dung dịch H2SO4(2) rồi cho tiếp dung dịch NaOH vào, lọc tách thu được kết tủa Cu(OH)2: 0 t 2Cu + O2  2CuO CuO + H2SO4   CuSO4 + H2O CuSO4 + 2NaOH   Cu(OH)2  + Na2SO4 3. Bài tập áp dụng và nâng cao. Bài 1: Từ Cu và các chất tuỳ chọn, em hãy nêu 2 phương pháp trực tiếp và 2 phương pháp gián tiếp điều chế CuCl2 ? Viết các phương trình phản ứng xảy ra ? Hướng dẫn: o t C1: Cu + Cl2   CuCl2 C2: Cu + 2FeCl3  FeCl2 + CuCl2 o t C3: 2Cu + O2   2CuO CuO + 2HCl  CuCl2 + H2O o t C4: Cu + 2H2SO4 đặc   CuSO4 + 2H2O + SO2  CuSO4 + BaCl2  CuCl2 + BaSO4  Bài 2: Từ CuCl2, dung dịch NaOH, CO2. Viết phương trình hóa học điều chế CaO, CaCO3. Bài 3: Từ các dung dịch : CuSO4, NaOH , HCl, AgNO3 có thể điều chế được những muối nào ? những oxit bazơ nào ? Viết các phương trình hóa học để minh họa. Bài 4: Từ Fe nêu 3 phương pháp điều chế FeCl3 và ngược lại. Viết phương trình phản ứng xảy ra. Bài 5: Một hỗn hợp CuO và Fe2O3 . Chỉ được dùng Al và dung dịch HCl để điều chế Cu nguyên chất. Hướng dẫn : Cách 1: Cho hỗn hợp tan trong dung dịch HCl. Cho dung dịch thu được tác dụng với Al lấy kim loại sinh ra hoà tan tiếp vào dung dịch HCl  thu được Cu Cách 2: Hoà tan Al trong dung dịch HCl thu được H2. Khử hỗn hợp 2 oxit  2 kim loại. Hoà tan kim loại trong dung dịch HCl  thu được Cu. Cách 3: Khử hỗn hợp bằng Al, Hoà tan sản phẩm vào dung dịch HCl  thu được Cu Bài 6: Từ Fe, S, NaCl, MgCO3, H2O (dụng cụ cần thiết và các điều kiện về nhiệt độ, áp suất, xúc tác có đủ), có thể điều chế được: 11
a. Những chất khí nào? b. Những oxit axit và oxit bazơ nào? c. Những bazơ nào? Hãy viết các PTPƯ (ghi rõ điều kiên, nếu có) III. Dạng 3: Tách chất. 1. Phương pháp giải. Phương pháp loại bỏ: Phương pháp này dùng để tách một chất ra khỏi hỗn hợp khi chất cần tách khó hoặc không tham gia phản ứng hóa học. Sơ đồ tổng quát: X A Hỗn hợp A,B  XB (Sơ đồ trên cho thấy: Khi có hỗn hợp A, B. Muốn tách A, ta cho hỗn hợp trên phản ứng với chất X, đảm bảo chỉ có X phản ứng với B tạo ra XB, còn lại thu được A) Phương pháp tái tạo: Dùng để tách các chất dễ dàng tham gia các phản ứng hóa học với một chất trong khi các chất khác trong hỗn hợp không phản ứng: Sơ đồ tổng quát: Y A + X AX tan :   A ( taùi taïo ) Hoãn hôïp  B B  ,  :( thu tröïc tieáp B) Một số chú ý : - Đối với hỗn hợp rắn : X thường là dung dịch để hoà tan chất A. - Đối với hỗn hợp lỏng ( hoặc dung dịch ): X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí. - Đối với hỗn hợp khí : X thường là chất để hấp thụ A ( giữ lại trong dung dịch). - Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đó không lẫn chất khác cùng trạng thái. 2. Bài tập áp dụng. Các dạng bài tập tách chất thường gặp: + Tách riêng 1 chất ra khỏi hỗn hợp( tinh chế chất) + Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp a. Tách riêng 1 chất ra khỏi hỗn hợp( tinh chế chất) Bài 1: Có hỗn hợp A gồm dung dịch muối AlCl3, CuCl2. Hãy trình bày phương pháp thu hồi AlCl3 tinh khiết từ hỗn hợp trên. Bài làm Cho hỗn hợp A tác dụng với Al, sẽ xảy ra phản ứng sau: 2 Al + 3CuCl2   2AlCl3 + 3Cu Lọc bỏ kim loại Cu ta thu được dung dịch AlCl3 tinh khiết. Bài 2: Có hỗn hợp A gồm dung dịch muối ZnSO4, CuSO4. Hãy trình bày phương pháp thu hồi ZnSO4 tinh khiết từ hỗn hợp trên. Bài làm 12
Cho hỗn hợp A tác dụng với Zn, sẽ xảy ra phản ứng sau: Zn + CuSO4   ZnSO4 + Cu Lọc bỏ kim loại Cu ta thu được dung dịch ZnSO4 tinh khiết. Bài 3: Có hỗn hợp A gồm các chất FeO, CuO, Cu, Fe, Ag. Hãy trình bày phương pháp thu hồi Ag tinh khiết từ hỗn hợp trên. Bài làm Oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp A, lúc đó xảy ra phản ứng: 0 t 3Fe + 2O2  Fe3O4 0 t 2Cu + O2  2CuO 0 t 4FeO + 3O2  2Fe2O3 Ngâm hỗn hợp sau oxi hóa trong dung dịch HCl dư, Fe3O4, Fe2O3, CuO tan hết, lọc lấy chất rắn không tan là Ag: Fe3O4 + 8HCl   2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O Fe2O3 + 6HCl   2FeCl3 + 3H2O CuO + 2HCl   CuCl2 + H2O Bài 4: Cho hỗn hợp gồm các dung dịch: NaCl, Na2SO4, MgSO4, MgCl2, CaCl2 và Ca(HCO3)2. Làm thế nào để thu được muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp trên? Bài làm Cho dung dịch BaCl2 dư vào hỗn hợp dung dịch A trên, lúc đó xảy ra phản ứng: BaCl2 + Na2SO4   BaSO4  + 2NaCl BaCl2 + MgSO4   BaSO4  + MgCl2 Lọc bỏ kết tủa, sau phản ứng thu được hỗn hợp B gồm: NaCl, MgCl2, CaCl2, Ca(HCO3)2 và BaCl2. Cho dung dịch Na2CO3 dư vào B: MgCl2 + Na2CO3   MgCO3  + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3   CaCO3  +2 NaCl Ca(HCO3)2 + Na2CO3   CaCO3  + 2NaHCO3 BaCl2+ Na2CO3   BaCO3  + 2NaCl Lọc bỏ kết tủa, dung dịch gồm: NaCl, NaHCO3, Na2CO3 dư. Cho dung dịch HCl dư vào hỗn hợp trên: NaHCO3 + HCl   NaCl + CO2 + H2O Na2CO3+ 2HCl   2NaCl + CO2 + H2O Cô cạn dung dịch sau phản ứng để nước và axit dư bay hơi hết ta thu được NaCl tinh khiết. Bài 5: Bằng phương pháp hóa học hãy tách SO2 ra khỏi hỗn hợp gồm các khí SO2, SO3, O2. Bài làm Cho hỗn hợp qua dung dịch NaOH dư, còn lại O2: 13
SO2 + 2NaOH   Na2SO3 + H2O SO3 + 2NaOH   Na2SO4 + H2O Dung dịch thu được cho tác dung với dung dịch H2SO4 loãng: Na2SO3 + H2SO4   Na2SO4 +H2O + SO2 Ta thu được SO2 b. Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp Bài 6: Cho hỗn hợp bột của các kim loại: Al, Fe, Cu, Ag. Hãy dùng phương pháp thích hợp để tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp. Bài làm Tách Al bằng cách ngâm hỗn hợp trong dung dịch NaOH dư, Al tan hết tạo dung dịch. Lọc lấy chất rắn không tan là: Fe, Cu, Ag: 2Al + 2NaOH + 2H2O   2NaAlO2 + 3H2 Sục CO2 dư vào dung dịch thu được kết tủa Al(OH)3: NaAlO2 + CO2 + 2H2O   Al(OH)3  + NaHCO3 Lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi rồi điện phân nóng chảy được Al: 0 t 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O đpnc 2Al2O3   4Al + 3O2 Tách Fe bằng cách hòa tan hỗn hợp Fe, Cu, Ag trong dung dịch HCl dư, Fe tan hết tạo dung dịch. Lọc lấy chất rắn không tan là Cu, Ag. Fe + 2HCl   FeCl2 + H2 Điện phân dung dịch FeCl2 ta thu được Fe: FeCl2 đpnc  Fe + Cl2  Cho Cu và Ag phản ứng với O2 dư, chỉ có Cu bị oxi hóa: 0 t 2Cu + O2  2CuO Ngâm hỗn hợp CuO và Ag trong dung dịch HCl dư, CuO tan hết tạo thành dung dịch, lọc lấy chất rắn không tan là Ag: CuO + 2HCl   CuCl2 + H2O Điện phân dung dịch CuCl2 thu được Cu: đpnc CuCl2   Cu + Cl2 Bài 7: Có hỗn hợp A gồm: MgO, Al2O3, SiO2. Làm thế nào để thu được từng chất tinh khiết trong A. Bài làm Ngâm hỗn hợp A trong dung dịch HCl dư: Al2O3 và MgO tan hết tạo thành dung dịch. Lọc lấy chất rắn không tan là SiO2: MgO + 2HCl   MgCl2 + H2O Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O Cho NaOH dư vào dung dịch sau phản ứng, thu được kết tủa B gồm Mg(OH)2 và dung dịch C gồm: NaOH dư, NaAlO2: 14
MgCl2 + 2NaOH   Mg(OH)2  + 2NaCl AlCl3 + 3NaOH   Al(OH)3  + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH   NaAlO2 + 2H2O Lọc lấy B, nung đến khối lượng không đổi được MgO: 0 t Mg(OH)2  MgO + H2O Sục CO2 dư vào C được kết tủa Al(OH)3: NaAlO2 + CO2 + 2H2O   Al(OH)3  + NaHCO3 Lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượng không đổi được Al2O3: 0 t 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O Bài 8: Bằng phương pháp hóa học, hãy tách từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm NaCl, CaCl2, CaO. Bài làm Hòa tan hỗn hợp vào nước, xảy ra phản ứng: CaO + H2O   Ca(OH)2 Sục khí CO2 vào dung dịch thu được gồm Ca(OH)2, CaCl2, NaCl để tách lấy kết tủa CaCO3 và dung dịch A gồm CaCl2 và NaCl: CO2 + Ca(OH)2   CaCO3  + H2O Nung CaCO3 đến khối lượng không đổi được CaO: 0 t CaCO3  CaO + CO2 Cho Na2CO3 dư vào dung dịch A thu được kết tủa và dung dịch B: Na2CO3 + CaCl2   CaCO3  + 2NaCl Lọc lấy kết tủa, cho phản ứng với dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch được CaCl2: CaCO3 + 2HCl   CaCl2 + CO2 + H2O Cho HCl dư vào dung dịch B, cô cạn dung dịch sau phản ứng được NaCl: Na2CO3+ 2HCl   2NaCl + CO2 + H2O 3. Bài tập áp dụng và nâng cao. Bài 1: Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm Cu, Al, Fe ( bằng phương pháp hóa học) Hướng dẫn: Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH đặc dư, thì Al tan còn Fe, Cu không tan. đpnc Từ NaAlO2 tái tạo Al theo sơ đồ: NaAlO2  Al(OH)3  Al2O3  criolit  Al. Hòa tan Fe,Cu vào dung dịch HCl dư, thu được Cu vì không tan. Phần nước lọc tái tạo lấy Fe: FeCl2  Fe(OH)2  FeO  Fe. ( nếu đề không yêu cầu giữ nguyên lượng ban đầu thì có thể dùng Al đẩy Fe khỏi FeCl2) Bài 2: Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng từng chất khỏi hỗn hợp gồm CuO, Al2O3, SiO2. Hướng dẫn : 15
Dễ thấy hỗn hợp gồm : 1 oxit bazơ, một oxit lưỡng tính, một oxit axit. Vì vậy nên dùng dung dịch HCl để hòa tan, thu được SiO2. Tách Al2O3 và CuO theo sơ đồ sau:  CO 2  Al(OH)  t 0  NaOH NaAlO2  3  Al2 O3 CuCl2 ,AlCl3  0 t Cu(OH) 2   CuO Bài 3: Một hỗn hợp gồm các chất : CaCO3, NaCl, Na2CO3 . Hãy nêu phương pháp tách riêng mỗi chất. Hướng dẫn: Dùng nước tách được CaCO3 Tách NaCl và Na2CO3 theo sơ đồ sau: CO2   NaOH  HCl  Na 2 CO3 NaCl , Na 2 CO3   t0  NaCl, HCl   NaCl Bài 4: Một loại muối ăn có lẫn các tạp chất CaCl2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4, CaSO4. Hãy trình bày cách loại bỏ các tạp chất để thu được muối ăn tinh khiết. Hướng dẫn : Chúng ta phải loại bỏ Ca, SO4, Mg ra khỏi muối ăn. - Cho BaCl2 dư để kết tủa hoàn toàn gốc SO4 : Na2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2NaCl CaSO4 + BaCl2  BaSO4  + CaCl2 MgSO4 + BaCl2  BaSO4  + MgCl2 - Bỏ kết tủa và cho Na2CO3 vào dung dịch để loại MgCl2, CaCl2, BaCl2 dư. Na2CO3 + MgCl2  MgCO3  + 2NaCl Na2CO3 + CaCl2  CaCO3  + 2NaCl Na2CO3 + BaCl2  BaCO3  + 2NaCl - Thêm HCl để loại bỏ Na2CO3 dư, cô cạn dung dịch thì được NaCl tinh khiết. Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2  Bài 5: Tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp sau: a) Bột Cu và bột Ag. e) Hỗn hợp rắn: AlCl3, FeCl3, BaCl2 b) Khí H2, Cl2, CO2. g) Cu, Ag, S, Fe . c) H2S, CO2, hơi H2O và N2. h) Na2CO3 và CaSO3 ( rắn). d) Al2O3, CuO, FeS, K2SO4 i) Cu(NO3)2, AgNO3 ( rắn). Hướng dẫn: đpdd O CuO  HCl CuCl2   Cu a) Cu, Ag  2   Ag Ag  H2  Ca(OH) đac 2  CaCO 2 4  H SO b) H 2 , Cl 2 , CO 2  3(r )  CO 2  H SO 2 4 Cl  CaOCl 2  2 16
0 t  Ca(OH)2 CaCO3(r )   CO 2  H 2S, CO 2  Na SO (khan) H 2S, CO 2 , N 2   c) 2 4   HCl CaS(d.d)  H 2S  H 2 O, N 2 0 t Na 2SO 4 .10H 2O   H 2O  d) 0 t d.d K 2SO 4   K 2SO4( r) Al2O3 , CuO, FeS H O 2 CO 0  t 2  Al(OH)  NaAlO2   Al 2 O3 K 2SO4 NaOH 3 Al2O3 , CuO, FeS  O 2 CuO, FeS  Fe 2O3 + CuO  Na S 2  FeS H  HCl 2  Cu, Fe  FeCl2  CuO , Fe2 O3   O 2  CuO Cu  e) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NH3 dư  dung dịch và 2 KT. Từ dung dịch ( BaCl2 và NH4Cl) điều chế được BaCl2 bằng cách cô cạn và đun nóng ( NH4Cl thăng hoa).Hoặc dùng Na2CO3 và HCl để thu được BaCl2. Hòa tan 2 kết tủa vào NaOH dư  1 dd và 1 KT. Từ dung dịch: tái tạo AlCl3 Từ kết tủa : tái tạo FeCl3 g) Sơ đồ tách : FeCl 2 H S  HCl SO 2  2 S Cu, Ag,S, Fe    Cu, Ag, S   O2  đpdd CuCl 2   Cu Ag, CuO  HCl  Ag h) Cho hỗn hợp rắn Na2CO3 và CaSO3 vào nước thì CaSO3 không tan. Cô cạn dung dịch Na2CO3 thu đươc Na 2CO3 rắn. i) Nung nóng hỗn hợp được CuO và Ag. Hòa tan rắn vào dung dịch HCl dư  CuCl2 + Ag. Từ CuCl2 tái tạo Cu(NO3)2 và từ Ag điều chế AgNO3. IV. Dạng 4: Nhận biết. 1. Phương pháp giải Muốn làm bài tập nhận biết, trước tiên phải nhớ tính chất hóa học của các chất cần nhận biết. Sau đó xem chất nào có phản ứng nào cho hiện tượng rõ ràng (VD: có chất kết tủa, hoặc chất khí bay lên) mà các chất khác không có, ta sẽ nhận biết được chất đó. Cách trình bày một bài tập nhận biết gồm 3 bước: + Bước 1: Trích mẫu thử. 17
+ Bước 2: Chọn thuốc thử (tùy thuộc vào yêu cầu của đề bài). Cho thuốc thử vào mẫu thử, trình bày hiện tượng quan sát được từ đó tìm ra được hóa chất cần nhận biết. + Bước 3: Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra. Lưu ý : - Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của A. - Nếu chỉ được lấy thêm 1 thuốc thử, thì chất lấy vào phải nhận ra được một chất sao cho chất này có khả năng làm thuốc thử cho các chất còn lại. - Nếu không dùng thuốc thử thì dùng các phản ứng phân hủy, hoặc cho tác dụng đôi một. - Khi chứng minh sự có mặt của một chất trong hỗn hợp thì rất dễ nhầm lẫn. Vì vậy thuốc thử được dùng phải rất đặc trưng. 2. Bài tập minh họa Một số dạng bài nhận biết + Nhận biết với thuốc thử không hạn chế. + Nhận biết với thuốc thử hạn chế (có thể thuốc thử cho sẵn hoặc phải tìm). + Nhận biết mà không sử dụng thuốc thử ngoài. a. Dạng 1: Nhận biết với thuốc thử không hạn chế. Bài 1: Bằng phương pháp hóa học, nhận biết 4 ống nghiêm mất nhãn chứa 4 dung dịch: Na2CO3, NaOH, HCl, NaCl. Bài làm Lấy ra mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử. Cho dung dịch HCl vào 4 mẫu thử, mẫu thử nào xuất hiện sủi bọt khí là dung dịch Na2CO3: PT: Na2CO3 + 2HCl   2NaCl + CO2 + H2O Cho quỳ tím vào 3 mẫu thử còn lại, mẫu thử nào: + Làm quỳ tím hóa xanh là dung dịch NaOH. + Làm quỳ tím hóa đỏ là dung dịch HCl. + Không làm quỳ tím chuyển màu là dung dịch NaCl. Bài 2: Có 4 lọ mất nhãn , mỗi lọ đựng một dung dịch sau: CuSO4, KCl, NaOH, Ca(OH)2. Hãy nhận biết mỗi lọ bằng phương pháp hoá học. Bài làm Lấy ra mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử. Cho quỳ tím vào các mẫu thử, mẫu thử nào: + Làm quỳ tím hóa xanh là dung dịch: NaOH, Ca(OH)2.(1) + Không làm quỳ tím chuyển màu là dung dịch: KCl, CuSO4.(2) Dẫn khí CO2 lội qua hai mẫu thử nhóm 1: Nếu CO2 làm mẫu thử nào vẩn đục mẫu thử đó là dung dịch Ca(OH)2. Mẫu thử còn lại là dung dịch NaOH. PT: CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O Cho dung dịch BaCl2 vào 2 mẫu thử nhóm 2: Nếu mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng, mẫu thử đó là dung dịch CuSO4. Mẫu thử còn lại là dung dịch KCl. PT: BaCl2 + CuSO4   BaSO4 + CuCl2 18
Bài 3: Cã 3 lä mÊt nh·n, mçi lä ®ùng mét dung dÞch kh«ng mµu sau: K2SO4, H2SO4(lo·ng), HCl. H·y nhËn biÕt chÊt ®ùng trong mçi lä b»ng phư¬ng ph¸p ho¸ häc? ViÕt c¸c phư¬ng tr×nh ho¸ häc. B il m Lấy ra mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử. Cho quỳ tím vào các mẫu thử, mẫu thử nào: + Làm quỳ tím hóa đỏ là dung dịch: HCl, H2SO4.(1) + Không làm quỳ tím chuyển màu là dung dịch: K2SO4. Cho dung dịch BaCl2 vào 2 mẫu thử nhóm 1: Nếu mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng, mẫu thử đó là dung dịch H2SO4. Mẫu thử còn lại là dung dịch HCl. PT: BaCl2 + H2SO4   BaSO4 + 2HCl Bài 4: Bằng phương pháp hóa học, nhận biết các khí có trong cùng một hỗn hợp gồm: CO, CO2, SO2, H2. Bài làm Cho hỗn hợp khí qua dung dịch nước Br2 dư, nước Br2 nhạt màu chứng tỏ hỗn hợp có khí SO2: SO2 + 2H2O + Br2   H2SO4 + 2HBr Cho hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch nước vôi trong dư, thấy xuất hiện kết tủa chứng tỏ hỗn hợp có khí CO2: CO2 + Ca(OH)2   CaCO3 + H2O Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí còn lại, rồi làm lạnh đột ngột sản phẩm cháy, cho một vài tinh thể CuSO4 trắng vào, nếu màu trắng chuyển dần sang màu xanh chứng tỏ sản phẩm có hơi nước  chất đem đốt ban đầu là H2. Dẫn sản phẩm cháy còn lại qua dung dịch nước vôi trong dư, nước vôi trong bị vẩn đục chứng tỏ sản phẩm cháy có CO2  chất đem đốt ban đầu là CO. t0 2H2 + O2  2H2O t0 2CO + O2  2CO2 xH2O + CuSO4   CuSO4.xH2O Trắng Xanh Ca(OH)2 + CO2   CaCO3 + H2O b. Dạng 2: Nhận biết với thuốc thử hạn chế (có thể thuốc thử cho sẵn hoặc phải tìm). Bài 5: Chỉ dùng H2O có thể phân biệt được 3 chất bột màu trắng BaO, Al2O3,MgO đựng trong 3 lọ mất nhãn được không? Nếu có hãy nhận biết. Bài làm Lấy ra mỗi chất rắn một ít làm mẫu thử. Hòa tan 3 mẫu thử vào nước, mẫu thử nào tan là BaO: BaO + H2O   Ba(OH)2 Lấy dung dịch Ba(OH)2 cho vào 2 mẫu thử còn lại, mẫu thử nào tan là Al2O3: Ba(OH)2 + Al2O3   Ba(AlO2)2 + H2O Mẫu thử còn lại là MgO. Bài 6: Trong phòng thí nghiệm có dung dịch HCl, nước và các chất vô cơ cần thiết, hãy phân biệt các chất rắn sau: NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4. Bài làm 19
Lấy ra mỗi chất rắn một ít làm mẫu thử. Hòa tan các mẫu thử vào nước, phân biệt được hai nhóm: + Nhóm 1 tan gồm: NaCl, Na2CO3, Na2SO4 + Nhóm 2 không tan gồm: BaCO3, BaSO4 Cho dung dịch HCl vào 2 mẫu thử thuộc nhóm 2, mẫu thử nào sủi bọt khí là BaCO3, còn lại là BaSO4: BaCO3 + 2HCl   BaCl2 + CO2 + H2O (1) Cho dung dịch HCl lần lượt vào nhóm 1, mẫu thử nào sủi bọt khí là Na2CO3: Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2  Lấy dung dịch BaCl2 thu được ở PT (2) cho vào hai mẫu thử còn lại, nếu thấy xuất hiện kết tủa trắng là Na2SO4, còn lại là NaCl: Na2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2NaCl Bài 7 (Đề thi HSG – Gia Lai): Chỉ được dùng quỳ tím, hãy nhận biết các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau: NH4HSO4, BaCl2, Ba(OH)2, HCl, H2SO4, NaCl. Bài làm Lấy ra mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử. Cho quỳ tím vào các mẫu thử, mẫu thử nào làm cho quỳ tím: + Chuyển thành màu đỏ đó là: NH4HSO4, HCl, H2SO4.(nhóm 1) + Chuyển thành màu xanh đó là: Ba(OH)2. + Không đổi màu đó là: BaCl2, NaCl.(nhóm 2) Cho Ba(OH)2 mới nhận được vào các dung dịch nhóm 1: + Dung dịch có khí thoát lên và kết tủa trắng là: NH4HSO4 NH4HSO4 + Ba(OH)2   BaSO4  + NH3 + 2H2O + Dung dịch có kết tủa trắng là: H2SO4 H2SO4 + Ba(OH)2  BaSO4  + 2H2O + Dung dịch còn lại là: HCl. Cho H2SO4 mới nhận được vào các dung dịch nhóm 2: + Dung dịch có kết tủa trắng là: BaCl2 H2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2HCl + Dung dịch còn lại là: NaCl. Bài 8:(Đề thi HSG TP Hà Nội 2008-2009) Có 5 lọ bị mất nhãn, mỗi lọ đựng riêng rẽ một trong các dung dịch không màu sau: HCl, NaOH, Ba(OH)2, MgCl2, MgSO4. Nếu chỉ dùng thêm dung dịch phenolphtalein làm thuốc thử, hãy trình bày chi tiết cách phân biệt 5 lọ trên (không trình bày dạng bảng hoặc sơ đồ) và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Bài làm Lần lượt lấy dung dịch từ 5 lọ vào 5 ống nghiệm sạch riêng rẽ có đánh số để phân biệt. Cho dung dịch phenolphtalein vào cả 5 ống nghiệm trên, sẽ thấy có 2 ống chuyển sang màu hồng  trong hai ống có chứa NaOH, Ba(OH)2 20